Анализ электрических цепей переменного синусоидального тока

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Однофазные асинхронные электродвигатели. Особенностью одно­фазного двигателя является отсутствие начального, или пускового, момента, то есть при включении такого двигателя в сеть ротор его бу­дет оставаться неподвижным. Если же под действием какой-либо внешней силы вывести ротор из состояния покоя, то двигатель будет развивать вращающий момент. Отсутствие. начального враща­ющего момента является существенным недостатком однофазных асинхронных двигателей, поэтому их всегда снабжают пусковыми устройствами.
В однофазных асинхронных двигателях мощностью до 1-2 кВт имеется две обмотки рабочая и пусковая, сдвинутые на 90⁰. Обе обмотки питаются от сети одно­фазного тока. Для создания вращающегося магнитного поля через пусковую обмотку должен проходить ток со сдвигом по фазе на 90° по отношению к току рабочей обмотки. Это достигается включением в цепь пус­ковой обмотки фазосдвигающего элемента: актив­ного сопротивления или емкости.
После запуска двигателя пусковая обмотка отклю­чается. Движение поддерживается пульсирующим полем рабочей обмотки.

В качестве однофазного асинхронного двигателя может быть использован трехфазный двигатель с отсоединенной одной из фаз статора. Мощность, развиваемая таким электродвигателем при однофазном включении составляет 50 - 60 % номинальной мощности двигателя при трехфазной схеме включения.
Конденсаторные двигатели. В конденсаторном двигателе во время рабо­ты включены обе обмотки. Необходимый сдвиг по фазе между токами создается включением последовательно одной из них рабочей емкости С_раб, причем при пуске желательно иметь несколько большую емкость, что достигается включением С_п. После разгона и снижения тока пусковую емкость отключают, что позволяет улучшить условия работы двигателя в номинальном режиме. Мощности конденсаторных двигателей невелики (до 1,5 кВт).

Асинхронные двигатели небольшой мощности (до 600 Вт) применяют в автоматических устройствах и электробытовых приборах. Обычно используют однофаз­ные микродвигатели. Для этих двигателей характерны повышенное (по сравнению с обычными двигателями) сопротивление обмотки ротора и соответственно работа с повышенным скольжением.
В устройствах автоматики используют асинхронные исполнительные двигатели и асинхронные тахогенераторы.
Исполнительные двигатели. Исполнительные двигатели служат для преобразова­ния электрического сигнала в механическое перемещение вала. Частота вращения таких двигателей должна плав­но изменяться под воздействием сигнала управления. Исполнительные двигатели не допускают самохода (при снятии сигнала управления ротор останавливается), имеют линейные механические и регулировочные харак­теристики, высокое быстродействие, бесшумны.
Асинхронные тахогенераторы. Асинхронные тахогенераторы преобразуют механиче­ское вращение в электрический сигнал. Их применяют для измерения частоты вращения, выработки ускоряю­щих и замедляющих сигналов, выполнения операций дифференцирования и интегрирования в схемах счетно-решающих устройств.
Линейные асинхронные двигатели. Линейные асинхронные двигатели применяют в тех случаях, когда требуется линейное перемещение подвиж­ной части исполнительного устройства. Их принцип действия основан на способности многофазной системы токов создавать «бегущее» магнитное поле. Та­кое поле создается токами трехфазной обмотки, уло­женной в прямолинейный статор. Параллельно статору располагают подвижную часть двигателя - магнитопровод, в пазы которого заложены алюминиевые или мед­ные стержни короткозамкнутой обмотки. Взаимодействие бегущего магнитного поля с токами, наводимыми в этой обмотке, создает электромагнитные силы, увлекающие подвижную часть двигателя за собой.
Подвижной частью такого двигателя может быть электропроводящая жидкость (жидкие металлы, электро­литы), которая заполняет канал между двумя статорами с трехфазной обмоткой. Такие устройства называются магнитогидродинамическими насосами.
Использование линейных двигателей позволяет ис­ключить в механических устройствах кинематические звенья для преобразования вращательного движении в поступательное.